Термоядролық энергетика

Маң ғ ыстау гуманитарлық колледжі

РЕФЕРАТ

Тақ ырыбы: Термоядролық энергетиканың мә селелері

Орындағ ан:

Тексерген:

Ақ тау, 2015 жыл

Термоядролық энергетика

Бү гінгі кү ні негізгі ғ алами мә селелердің бірі дә стү рлі энергоресурстар кө лемінің тұ рақ ты сарқ ылуы кезінде энергияның ө суші тұ тынуын қ анағ аттандыру болып табылады. Сондық тан, бү гінде энергияның жаң артылатын кө здеріне – кү н, жел жә не т.б. кө п кө ң іл бө лінеді. Алайда, олардың дә стү рлі энергия кө здерінің толық қ анды ауыстырылуын қ амтамасыз етуі кү мә нді.

Осығ ан байланысты, бірқ атар елдер халық аралық ИТЭР (International Thermonuclear Experimental Reactor – халық аралық термоядролық эксперименттік реактор) бағ дарламасы шең берінде реакторды қ ұ ру бойынша ө з кү штерін біріктіруді шешті. ИТЭР жобасының мақ саты – плазмадағ ы термоядролық синтез ү рдісін зердлеу жә не оны ө неркә сіпте пайдалануғ а икемдеу. ITER қ оршағ ан ортағ а қ ауіпті заттарды шығ армай, жылына 7 миллиард киловатт-сағ ат ө ндіреді.

Сутегінен энергияны ө ндіру идеясын Кү н кө рсетті, онда ү немі термоядролық синтез болып тұ рады. Синтездің термоядролық реакторында атом, сутегі жә не тритийдің ө зара ә рекеттесуінің нә тижесінде энергия бө лінеді, соның қ орытындысында жаң а атом – гелий пайда болады. Бұ л ү рдіс орасан зор энергияның шығ уымен ілеседі – плазма температурасымен, онда 100 млн. градус шамасында термоядролық реакция жү реді.

Термоядролық синтезді зерттеу кезінде плазманы ұ стау ү шін ә ртү рлі кө птеген қ ондырғ ылар сынақ тан ө тті. Жү йелердің бірі алғ ашқ ы эксперимент кезінде жұ мысқ а қ абілетсіз болса, басқ алары алдың ғ ы табысты бә секелестерге ұ тылатыны анық болғ анғ а дейін кө пжылдық зерттеулерді қ ажет етті. Эксперименттік зерттеулерден ө ткен жү йелердің ішінде токамаки жә не стелларатор алда.

«Токамак» терминін (Магниттік Катушкалары бар Тороидалдық Камера) Игорь Головин мен Натан явлинский ойлап тапты, олар (Лев Арцимовичпен бірге) Курчатов институтында қ ондырғ ының бірінші ү лгісін жасады.

Токамактағ ы плазма ө зінің температуралық шегі бар камералар қ абырғ асымен емес, арнайы жасалғ ан магниттік ө ріспен ұ стап қ алынады. Токамактың ерекшелігі сығ уғ а, қ ыздыруғ а жә не плазма тепе-тең дігін ұ стап қ алуғ а қ ажетті полоидальдық ө рісті қ ұ ру ү шін плазма арқ ылы ө тетін электр тогын пайдалану болып табылады.

Ә лемде барлығ ы шамамен 300 токамак салынғ ан. Ең ірілері Ресейде, Қ ытайда, Еуропада жә не Ұ лыбританияда, АҚ Ш, Жапонияда.

Стелларатор тұ йық талғ ан магниттік беті бар магниттік тор болып табылады, бірақ оның магниттік бетті қ ұ райтын полоидальдық магниттік ө рісі токамакқ а қ арағ анда плазма арқ ылы ө тетін токпен емес, сыртқ ы оралымдар кө мегімен қ ұ рылады. Бұ л магниттік торды АҚ Ш-тың Принстон зертханасында Л.Спитцер ойлап тапты. Жә не де ол алғ ашқ ы эксперименттік стеллараторларды салды.

ТОКАМАК сұ лбасы келесі суретте кө рсетілген:

Стеллаторлық бағ дарлама белсенді жү ргізіледі жә не стеллараторлар қ азір Жапоняны, Германияны, Ресейді қ осқ анда, кө птеген елдерде бар.

Мамандардың пікірінше, термоядролық реакторлардың бірқ атар басымдық тары бар. Ең алдымен, ресурстардың сарқ ылмастығ ы. Термоядролық реакторлардың тағ ы да бір тең дессіз басымдығ ы – экологиялық қ ауіпсіздік, ө йткені газдың шығ арылуы болмайды, ал радиоктивтік қ алдық тар саны тө мен. Сондық тан, термоядролық электр станцияларындағ ы ө те ауыр апаттар кезінде де реактордан бір километр радиуста орналасқ ан елді мекендер тұ рғ ындарын эвакуациялауды қ ажет етпейді. Сол себепті, энергияның мұ ндай кө здерін мегаполистерден қ ашық орналастыру керек.

СТЕЛЛАРАТОР сұ лбасы келесі суретте кө рсетілген: